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Afk geothermie leistungssteigerung
- 1. AFK Geothermie Leistungssteigerung Grundlagender Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung Die Wärmeleistung berechnet sich aus dem Produkt der Wassermenge und der Temperaturdifferenz. Wenn also die Wassermenge, wie Schüttung der Bohrung, begrenzt ist und auch die Vorlauftemperatur aus der Bohrquelle gegeben ist, sollte noch versucht werden die Temperaturspreizung zu vergrößern um mit der bestehenden Anlage die Leistung zu erhöhen. Eine einfach zu realisierende Möglichkeit zur Vergrößerung der Temperaturspreizung ist die Absenkung der Rücklauftemperatur. Bernd Michaelis 1.2.2016
- 2. AFK Geothermie Leistungssteigerung Grundlagender Wärmeerzeugung, Wärmeverteilung Das Potential zur Leistungssteigerung mit dieser Methode ist enorm. Wenn es gelingt statt der üblichen Temperaturspreizung Vorlauftemperatur 80°C und Rücklauftemperatur 60°C diese zu verdoppeln also Vorlauftemperatur 80°C und Rücklauftemperatur 40°C ergibt sich zwangsläufig die doppelte Leistung der Geothermie Anlage. Also statt 8 MWth werden bis 16 MWth möglich. Der besondere Charme dabei ist, das geht in gewissen Grenzen ohne zusätzliche Investitionskosten auf der Seite der Geothermie. Bernd Michaelis 1.2.2016
- 3. AFK Geothermie Leistungssteigerung TechnischeMöglichkeiten zur Absenkung der Rücklauftemperatur Bei herkömmlichen Heizungssystemen in Bestandsimmobilien ist es zweckmäßig mittels Rücklauftemperaturbegrenzer die minimal gewünschte Rücklauftemperatur ein zu stellen. Das sollte so zwischen 50°C und 40°C problemlos möglich sein. Bernd Michaelis 1.2.2016
- 4. AFK Geothermie Leistungssteigerung TechnischeMöglichkeiten zur Absenkung der Rücklauftemperatur Rücklauftemperaturbegrenzer in Heizungssystemen bei Bestandsimmobilien Bernd Michaelis 1.2.2016 RTB Rücklauftemperaturbegrenzer Vorlauftemperatur 80°C Rücklauftemperatur 60°C bis 40°C
- 5. AFK Geothermie Leistungssteigerung TechnischeMöglichkeiten zur Absenkung der Rücklauftemperatur Rücklauftemperaturbegrenzer in Niedertemperatursystemen bei Neubauimmobilien Bernd Michaelis 1.2.2016 RTB Rücklauftemperaturbegrenzer Vorlauftemperatur 80°C Rücklauftemperatur 35°C bis 25°C
- 6. AFK Geothermie Leistungssteigerung TechnischeMöglichkeiten zur Absenkung der Rücklauftemperatur Rücklauftemperaturabsenkung durch Restwärmenutzung im Schwimmbad Bernd Michaelis 1.2.2016 RTB Rücklauftemperaturbegrenzer Vorlauftemperatur 80°C Rücklauftemperatur 35°C bis 25°C Schwimmbad zur Restwärmenutzung
- 7. AFK Geothermie Leistungssteigerung Restwärmenutzungzur wirtschaftlichen Auslastung Derzeit wird das Thermalwasser mit etwas über 50°C in den Boden zurück geleitet. Es werden also nur etwa 50% der geförderten Leistung genutzt. Das bedeutet es gibt ein ungenutztes Wärmepotential mit ca. 8 MWth. Das Restpotential im Rücklaufwasser könnte genutzt werden: 1.) Schwimmbadheizung, 2.) Rasenheizung von Sportplätzen, 3.) Fahrbahnheizung über Brücken statt Salzstreuung, 4.) Radwegheizung für Schulweg etc. Weil es sich dabei um Restwärme handelt könnte die Gemeinde und AFK diese Wärme gratis zur Verfügung stellen. Bernd Michaelis 1.2.2016
- 8. AFK Geothermie Leistungssteigerung Notstromerzeugungmit Dieselaggregat Bernd Michaelis 1.2.2016 Der Notstromdiesel ist verwendbar für die Sicherheitsbeleuchtung und für die Notstromversorgung der Pumpen etc. bei Stromausfall. Ein Notstromaggregat ist nicht wirtschaftlich. Es wird nur wenige Stunden im Jahr genutzt. Wegen den Abgasen und Umweltauflagen darf ein Notstromaggregat nicht dauerhaft zur Eigenstromerzeugung genutzt werden. Bei weiterem Ausbau der Geothermie Verbraucher und Erzeuger steigt auch der Notstrombedarf. Es sollte der Notstromdiesel nicht durch einen größeren Dieselmotor getauscht werden sondern durch ein BHKW erweitert bzw. ersetzt werden. Notstromnetz und Sicherheitsbeleuchtung
- 9. AFK Geothermie Leistungssteigerung Notstromerzeugungund Wärmeerzeugung durch BHKW Bernd Michaelis 1.2.2016 Ein Blockheizkraftwerk wird verwendet zur Strom- und Wärmeerzeugung. Damit wird ein wirtschaftlicher Betrieb möglich. Ein BHKW liefert etwa 50% Strom und 50% Wärme aus der eingesetzten Energie wie Gas oder Diesel. Auch Biogas oder Biodiesel ist denkbar. Es sollte für Dauerbetrieb dimensioniert sein und mindestens den Strom für den Eigenbedarf der kompletten Geothermie liefern. Gute Motore laufen über 25 Jahre im Dauerbetrieb ohne Generalüberholung. Notstromnetz und Sicherheitsbeleuchtung BHKW Vorlauftemperatur 130°C Die Wirtschaftlichkeit ist abhängig Von der Auslastung und dabei besonders vom Wärmebedarf im Sommer.
- 10. AFK Geothermie Leistungssteigerung BHKWmit Wärmespeicher Bernd Michaelis 1.2.2016 Damit ein wirtschaftlicher Dauerbetrieb möglich wird, sind für die Sommermonate Wärmespeicher zweckmäßig. Neben den bekannten oberirdischen Wärmespeichern, hauptsächlich für Kurzzeitspeicherung, werden in der Zwischenzeit auch Erdspeicher für größere Wärmemengen genutzt. Dabei wird die Überschusswärme in den Sommermonaten dort eingelagert und im Winter zur Leistungserhöhung aus der Erde gefördert. Somit wird eine nahezu 100%-tige Auslastung vom BHKW möglich. Bei einer Speicherung in etwa 300 m Tiefe ist mit einem Wärmeverlust von 5°C bis 10°C über ein halbes Jahr zu rechnen. Notstromnetz und Sicherheitsbeleuchtung BHKW Vorlauftemperatur 130°C Erdspeicher
- 11. AFK Geothermie Leistungssteigerung BHKWmit Wärmespeicher für Ladeschaltung Entladeschaltung Bernd Michaelis 1.2.2016 Der Erdspeicher sorgt nicht nur für einen wirtschaftlicher Dauerbetrieb. Er verdoppelt bei Entladebetrieb und gleichzeitigem BHKW Betrieb auch die Leistung des BHKW bei Bedarf im Winter. Es können somit aus einem BHKW mit Wärmeleistung z.B. 3 MWth zuzüglich 3 MWth aus Erdspeicher bei Bedarf z.B. 6 MWth. geliefert werden. BHKW Vorlauftemperatur 130°C Erdspeicher mit Entladeschaltung
- 12. AFK Geothermie Leistungssteigerung BHKWmit zusätzlicher nachgeschalteter Verstromung Bernd Michaelis 1.2.2016 Aus dem BHKW kommt eine höhere Vorlauftemperatur mit 130°C gegenüber der Erdwärme mit lediglich ca. 85°C. Das ermöglicht nicht nur die Beimischung in das Wärmenetz der Geothermie, sondern auch die Verstromung. Strom ist die höher wertige Energie. Der selber erzeugte Strom kann in der Geothermie für den Eigenbedarf verwendet werden. Er kann für Strombedarf von Gemeinde Projekten verwendet werden. Er kann auch verkauft werden. Die Eigenstromerzeugung kann auch für Verhandlungen mit den derzeitigen Stromanbietern genutzt werden um günstigere Preise zu erhalten. Auf jeden Fall sorgt die zusätzliche Verstromung für einen Dauerbetrieb des BHKW und begünstigt damit die Wirtschaftlichkeit.
- 13. AFK Geothermie Leistungssteigerung Maßnahmender Gemeinde Bernd Michaelis 1.2.2016 Damit ein wirtschaftlicher Wärmepreis der Geothermie im Vergleich zu anderen Energien möglich wird und möglichst wenig Emissionen erzeugt werden, sollten alle weitere Baugebiete in Aschheim, Feldkirchen und Kirchheim nur mit Niedertemperaturheizung an die Geothermie angeschlossen werden. Eine Gemeindeverordnung mit Zwang für Niedertemperaturheizung an allen Neubauten wird die Effektivität und damit die Wirtschaftlichkeit der Geothermie deutlich verbessern. Eine Steigerung der Einnahmen um 20 bis 30% bei nahezu gleichen Ausgabe der AFK ist realistisch. Weil diese Gemeindeverordnung keine Kosten seitens der Geothermie und Gemeinde erfordert, sollte diese Maßnahme von allen Gemeinderäten unterstützt werden.
- 14. AFK Geothermie Leistungssteigerung Maßnahmender AFK Geothermie Bernd Michaelis 1.2.2016 1.) Alle bestehenden Rücklauftemperaturbegrenzer sind zu prüfen und wo möglich auf kleinere Rücklauftemperaturen ein zu stellen. 2.) In Leitungen ohne Begrenzer sind diese nach zu rüsten. 3.) Die Erweiterung der Geothermie mit BHKW ist zu prüfen und zu realisieren. Dabei ist die Speicherung der Überschusswärme aus den Sommermonaten in einem Erdspeicher zu Verbesserung der Wirtschaftlichkeit geboten. 4.) Zur Leistungserhöhung nur der Wärmeerzeugung ist alternativ eine weitere Geothermiebohrung zweckmäßig. Dabei ist auf größeren Querschnitt der Bohrung und damit größere Schüttung (Förderleistung) gegenüber der derzeitigen zu kleinen Bohrung zu achten.
- 15. AFK Geothermie Leistungssteigerung Maßnahmenzur Verbesserung der Akzeptanz AFK Geothermie Bernd Michaelis 1.2.2016 Derzeit qualmen zwei Ölkessel bei Spitzenlastbetrieb der Geothermie im Winter. Spätestens wenn BHKW mit Gasbrennstoff erfolgt und die Gasleitung vorhanden ist, sollte die Brenner der zwei Kessel auf Gasbetrieb umgerüstet werden. Bürger, die einen Gaskessel oder Gasbrennwertkessel betreiben werden nur schwer davon zu überzeugen sein das AFK Geothermie mit Ölkesseln weniger Emissionen erzeugen als ihr Gaskessel.
- 16. AFK Geothermie Leistungssteigerung Ichbedanke mich für Ihre die Aufmerksamkeit. Bernd Michaelis 1.2.2016 Gern beantworte ich Ihre Fragen. Zusammenfassung Auf der Verbraucher Seite ist eine Optimierung und Leistungssteigerung besonders einfach und kostengünstig durch Anschluss neuer Baugebiete mittels Niedertemperaturheizung. Auf der Erzeuger Seite sind zur Leistungssteigerung Investitionen notwendig. Ein hoher Wirkungsgrad ist möglich mittels BHKW und Erdwärmespeicher. Diese Technik sollte alternativ zur reinen Geothermiebohrung und eventuellen anderen nur Wärme Erzeugern untersucht werden.